WO2013137419A1 - 耐ノイズ性向上システム、ｒ／ｄ変換ボード、ｒ／ｄ変換ユニット、ドライバおよび耐ノイズ性向上方法 - Google Patents

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多摩川精機株式会社
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    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/64—Analogue/digital converters with intermediate conversion to phase of sinusoidal or similar periodical signals
    • H03M1/645—Analogue/digital converters with intermediate conversion to phase of sinusoidal or similar periodical signals for position encoding, e.g. using resolvers or synchros

Definitions

  • the present invention relates to a noise resistance improvement system, an R / D conversion board, an R / D conversion unit, a driver, and a noise resistance improvement method, and in particular, servos that have conventionally been required to be combined exclusively in a one-to-one relationship.
  • the present invention relates to a noise resistance improvement system, an R / D conversion board, and the like that can improve noise resistance in a motor and a servo driver and can also increase the degree of freedom of combination.
  • resolvers which are sensors that detect the rotation of servo motors.
  • error data can be acquired with a simple configuration, and stored in a storage means for the purpose of providing a low-cost resolver interface device that does not require a large-capacity memory even in high-resolution position detection.
  • the correction means for correcting the resolver secondary side voltage using the corrected parameters the first amplitude adjustment means for adjusting the amplitude of the secondary side voltage digitally converted by the R / D conversion means, and the amplitude adjustment thereby
  • a technique comprising a phase adjustment means for adjusting the phase of the secondary voltage, a second amplitude adjustment means for adjusting the amplitude of the output therefrom, and an offset adjustment means for adjusting the final output offset. Is disclosed.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228867 deals with a rotation angle based on a rotation angle signal output from a resolver as a sensor for the purpose of preventing the occurrence of an angle detection error due to the correction processing time even when the rotating machine rotates at high speed.
  • a conversion unit including a counter configured to increase or decrease a count value of a plurality of bits, and a control unit including a correction value storage unit that stores digital data used for error correction in the conversion unit. Includes an error correction circuit configured to correct the count value according to the digital data from the correction value storage unit, and by obtaining the electrical angle of the rotating machine based on the count value corrected thereby, high speed
  • a rotation angle detection apparatus capable of performing a corrective process is disclosed.
  • the resolver has the advantage of being excellent in environmental resistance, but if there is noise in the analog signal of the resolver, the servo gain cannot be increased, which hinders control. May come. Therefore, if the noise resistance can be improved, a higher performance servo can be realized.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing how to combine a conventional servo motor and servo driver.
  • the resolver 48 is used as the sensor of the servo motor 47
  • the driver 42 dedicated to the resolver 48 is used.
  • the encoder 59 is used as the sensor of the servo motor 57
  • the driver 52 dedicated to the encoder 59 is Each was necessary.
  • the problem to be solved by the present invention is that noise resistance can be improved in a servo motor and a servo driver that conventionally had to be combined exclusively in a one-to-one relationship, and how to combine the drivers.
  • an R / D conversion board, an R / D conversion unit, a driver, and a noise resistance improvement method capable of increasing the degree of freedom are provided.
  • the inventor of the present application converts an analog signal (resolver signal) influenced by generated noise into a digital signal and transmits it in order to improve noise resistance. It is possible to improve noise immunity by converting to digital signal with a digital signal, resolver digital conversion with differential serial interface and wiring, and using the serial interface to make the driver receiving circuit the same.
  • the present inventors have conceived that the problem can be solved by using a common receiving circuit for an encoder having a serial interface. That is, the invention claimed in the present application, or at least the disclosed invention, as means for solving the above-described problems is as follows.
  • a noise immunity improvement system comprising an R / D conversion means capable of converting a resolver signal and a digital serial signal, and a driver corresponding to the R / D conversion means, the driver comprising a serial interface and the R / D
  • a system for improving noise resistance which includes software that makes it possible to handle signal transmission / reception with a conversion means, and which can improve the noise resistance of a servo motor that uses a resolver as a sensor.
  • the system for improving noise resistance according to (1) wherein the R / D conversion means is provided at a position closest to the servo motor.
  • the driver is equipped with software that can handle signal exchange with a serial encoder in addition to signal exchange with the R / D conversion means. With this configuration, the driver can be used without using a dedicated driver.
  • the noise resistance improving system according to any one of (1) to (3), wherein the R / D conversion means is an R / D conversion board.
  • the R / D conversion means is an R / D conversion unit in which the R / D conversion board is accommodated in a housing.
  • Noise resistance improvement system (6)
  • a driver for configuring the noise resistance improvement system according to any one of (1) to (5).
  • An R / D conversion means capable of converting a resolver signal and a digital serial signal is connected to the resolver, and a driver having software that enables serial interface and signal exchange with the R / D conversion means is provided.
  • a method for improving noise resistance characterized in that the noise resistance of a servo motor using the resolver as a sensor is improved by connecting to an R / D conversion means.
  • noise resistance is improved by converting an analog signal (resolver signal) influenced by noise into a digital signal, and noise resistance can be further improved by a differential serial interface.
  • the driver since the receiving circuit is common to the receiving circuit of the serial encoder (hereinafter also simply referred to as “encoder”), either the combination of the resolver and the R / D conversion board or the single encoder is used. Can also be connected in hardware.
  • the driver is provided with a program so as to be compatible with both resolver and encoder sensor specifications.
  • the present invention is configured as a solution to the problem of improving noise resistance in the servo motor and the servo driver and increasing the degree of freedom in combining the drivers. That is, according to the present invention, noise resistance can be improved, and motors of different sensors can be driven without changing the driver, which is different from these conventional techniques.
  • noise resistance improvement system Since the noise resistance improvement system, R / D conversion board, R / D conversion unit, driver and noise resistance improvement method of the present invention are configured as described above, according to this, there is a conventional one-to-one relationship.
  • noise resistance can be improved, and servo motors with different types of sensors can be used in combination with one type of driver, The degree of freedom in combining the drivers can be increased.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the noise resistance improvement system of the present invention.
  • a noise resistance improvement system 10 of the present invention is a system comprising an R / D conversion means 1 capable of converting a resolver signal and a digital serial signal, and a driver 2 corresponding to the R / D conversion means 1.
  • the system 10 is applied to the servo motor 7 using the resolver 8 as a sensor, the resolver signal from the resolver 8 is received by the R / D conversion unit 1 in the noise resistance improving system 10. Therefore, the noise resistance of the servo motor 7 and the entire servo system is improved.
  • the digital serial signal from the driver 2 is converted into a resolver signal by the R / D conversion means 1 and transmitted to the resolver 8.
  • the R / D conversion means 1 can be provided at a position closest to the servo motor 7. That is, the R / D conversion unit 1 can be connected to the closest position of the resolver 8 so as to be located as close to the servo motor 7 as possible.
  • a resolver signal that is easily affected by noise from the environment is converted into a digital serial signal that is less susceptible to noise immediately after being generated in the resolver 8. That is, since the signal can be converted into one having high noise resistance at the most upstream position in the transmission path, the noise resistance of the servo motor 7 and the entire servo system can be effectively improved.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing another configuration of the noise resistance improvement system of the present invention.
  • the noise immunity improvement system 210 is a system comprising an R / D conversion means 21 capable of converting a resolver signal and a digital serial signal, and a driver 22 corresponding thereto,
  • the software 24 that can handle the signal exchange with the serial interface 3 and the R / D conversion means is provided.
  • the software 24 is used for the signal exchange with the serial encoder 19 in addition to the signal exchange with the R / D conversion means 21. Is also configured to be compatible.
  • the senor can be exchanged from the resolver 28 to the serial encoder 19 without using a separate dedicated driver. That is, when the servo motor 27 having the resolver 28 is replaced with the servo motor 17 having the serial encoder 19, the system 210 can be connected without using a separate driver. Conversely, switching from the state in which the present system 210 is connected to the servo motor 17 having the serial encoder 19 to the servo motor 27 having the resolver 28 is also possible without using a separate driver. Can be used as they are.
  • connection between the driver 22 and the R / D conversion means 21 and the connection between the driver 22 and the serial encoder 19 are not meant to be made at the same time, and either one can be connected as necessary. Indicates that it can be exchanged.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the R / D conversion board according to the present invention.
  • the R / D conversion means according to the present invention can be an R / D conversion board 31.
  • it is a board that converts resolver signals to digital (serial) signals.
  • a combination of a servo motor and a servo driver which had previously required a dedicated combination, is replaced with a servo motor having different types of sensors with one type of driver 32 as described above.
  • the degree of freedom in combining the drivers can be increased.
  • the R / D conversion board 31 is used.
  • the resolver 38 is excited by an R / D conversion IC (Smart coder) 313 and sends a SIN output and a COS output thereto.
  • the R / D conversion IC 313 sends R / D data to the multi-rotation ASIC 314.
  • the transceiver 315 transmits and receives serial data to and from the driver 32.
  • the voltage value of the power source (DC / DC) 316 for the driver 32 is an example.
  • the R / D conversion means according to the noise resistance improving system of the present invention may be used as a form of an article called an R / D conversion unit in which the above-mentioned R / D conversion board is accommodated in a housing.
  • This system can be configured by an R / D conversion unit and a driver corresponding to the R / D conversion unit.
  • the present R / D conversion unit itself is also within the scope of the present invention.
  • the R / D conversion means is not limited to the form of the R / D conversion unit, but may be an R / D conversion board that is not accompanied by a casing.
  • the R / D conversion board itself is also within the scope of the present invention.
  • the driver itself for configuring the noise resistance improvement system described above is within the scope of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates the noise resistance improvement method of the present invention.
  • the R / D conversion means 1 capable of converting a resolver signal and a digital serial signal is connected to the resolver 8 so that signal exchange with the serial interface 3 and the R / D conversion means 1 can be supported.
  • the noise resistance of the servo motor 7 using the resolver 8 as a sensor is improved by connecting the driver 2 having the software 4 to the R / D conversion means 1.
  • the R / D conversion means 1 may be an R / D conversion board or an R / D conversion unit that is housed in a housing.
  • the noise resistance improvement system the R / D conversion board, the R / D conversion unit, the driver, and the noise resistance improvement method of the present invention
  • the noise resistance can be improved in the servo system, and one type of driver is provided.
  • servo motors having different types of sensors can be used in combination, and the degree of freedom in combining the drivers can be increased. Therefore, it is an invention with high industrial applicability in the manufacture of AC servo motors using FAs, particularly resolvers or serial encoders as sensors, and in all industrial fields and technical fields that use them.

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Abstract

　耐ノイズ性向上システム１０は、レゾルバ信号とデジタルシリアル信号とを変換可能なＲ／Ｄ変換手段１と、これに対応するドライバ２とからなるシステムであって、ドライバ２は、シリアルインタフェース３ならびにＲ／Ｄ変換手段との信号授受を対応可能とするソフトウェア４を備えている構成である。Ｒ／Ｄ変換手段１としては、Ｒ／Ｄ変換ボードを筐体に収容したＲ／Ｄ変換ユニットを用いることができる。これにより、サーボシステムにおいて、耐ノイズ性を向上させることができ、かつドライバの組み合わせ方の自由度を増すことができる。選択図は図１である。　

Description

耐ノイズ性向上システム、Ｒ／Ｄ変換ボード、Ｒ／Ｄ変換ユニット、ドライバおよび耐ノイズ性向上方法
　本発明は耐ノイズ性向上システム、Ｒ／Ｄ変換ボード、Ｒ／Ｄ変換ユニット、ドライバおよび耐ノイズ性向上方法に係り、特に、従来は一対一の関係で専用に組合せることが必要だったサーボモータとサーボドライバにおいて耐ノイズ性を向上させることができ、かつ組み合わせ方の自由度をも増すことができる耐ノイズ性向上システム、Ｒ／Ｄ変換ボード等に関するものである。
　サーボモータ等の回転を検出するセンサであるレゾルバについては、従来からさまざまな技術的提案がなされている。たとえば後掲特許文献１には、簡単な構成で誤差データを取得でき、高分解能の位置検出においても大容量のメモリを必要としない低コストのレゾルバインターフェース装置の提供を目的として、記憶手段に記憶した補正パラメータを使ってレゾルバ２次側電圧を補正する補正手段として、Ｒ／Ｄ変換手段によりデジタル変換された２次側電圧の振幅を調整する第１振幅調整手段と、それにより振幅調整された２次側電圧の位相を調整する位相調整手段と、そこからの出力の振幅を調整する第２振幅調整手段と、最終的な出力のオフセットを調整するオフセット調整手段とを備えた構成とする技術が開示されている。
　また特許文献２には、回転機の高回転時にも補正処理時間に起因した角度検出誤差の発生を防止することを目的として、センサたるレゾルバから出力される回転角信号に基づいて回転角に対応させて複数ビットのカウント値が増減するように構成されたカウンタを含む変換部と、変換部での誤差の補正に用いるデジタルデータを記憶する補正値記憶部を含む制御部とを備え、変換部には補正値記憶部からのデジタルデータに応じてカウント値を補正するように構成された誤差補正回路を含み、これにより補正されたカウント値に基づいて回転機の電気角を求めることで、高速な補正処理の可能な回転角検出装置が開示されている。
特開２００７－５７３１６号公報「レゾルバインターフェイス装置」 特開２００９－１４５１２４号公報「回転角度検出装置」
　さて、レゾルバをセンサとするサーボモータとドライバの組合せにおいて、レゾルバは耐環境性に優れるという利点があるが、レゾルバのアナログ信号にノイズがのるとサーボゲインをあげられないなど、制御に支障をきたす場合がある。したがって、耐ノイズ性を向上することができれば、より高性能なサーボを実現することができる。
　一方、従来、サーボモータとサーボドライバの組み合わせにおいては、一対一の関係で専用に組合せることが必要だった。図４は、従来のサーボモータとサーボドライバの組み合わせ方を示す概念図である。図示するように、サーボモータ４７のセンサとしてレゾルバ４８を用いる場合には、レゾルバ４８専用のドライバ４２が、またサーボモータ５７のセンサとしてエンコーダ５９を用いる場合には、エンコーダ５９専用のドライバ５２が、それぞれ必要だった。
　つまり、サーボモータのセンサを、たとえば、レゾルバからより高分解能のセンサであるシリアルアブソリュートエンコーダに変更したい場合には、レゾルバ４８と専用のドライバ４２とをセットで取り外し、エンコーダ５９と専用のドライバ５２とのセットとして交換することが必要だった。
　そこで本発明が解決しようとする課題は、従来は一対一の関係で専用に組合せることが必要だったサーボモータとサーボドライバにおいて、耐ノイズ性を向上させることができ、かつドライバの組み合わせ方の自由度を増すことのできる、耐ノイズ性向上システム、Ｒ／Ｄ変換ボード、Ｒ／Ｄ変換ユニット、ドライバおよび耐ノイズ性向上方法を提供することである。
　本願発明者は上記課題について検討した結果、耐ノイズ性を向上させるために、発生するノイズが影響を与えるアナログ信号（レゾルバ信号）をデジタル信号に変換して送信すること、特にレゾルバ信号はモータ直近でデジタル信号に変換すること、差動のシリアルインターフェースを搭載するレゾルバ－デジタル変換をし配線を行うことによってさらに耐ノイズ性を向上できること、そして、シリアルインタフェースを使用することによってドライバの受け回路を同じシリアルインタフェースを持つエンコーダの受け回路と共通にすることなどにより課題を解決できることに想到し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
　（１）　レゾルバ信号とデジタルシリアル信号とを変換可能なＲ／Ｄ変換手段と、これに対応するドライバと、からなる耐ノイズ性向上システムであって、該ドライバは、シリアルインタフェースならびに該Ｒ／Ｄ変換手段との信号授受を対応可能とするソフトウェアを備えており、かかる構成により、センサとしてレゾルバを用いるサーボモータの耐ノイズ性を向上させることができる、耐ノイズ性向上システム。
　（２）　前記Ｒ／Ｄ変換手段は、前記サーボモータの直近位置に設けられることを特徴とする、（１）に記載の耐ノイズ性向上システム。
　（３）　前記ドライバは、前記Ｒ／Ｄ変換手段との信号授受の他にシリアルエンコーダとの信号授受にも対応可能なソフトウェアを備えており、かかる構成により、別途専用ドライバを用いることなくセンサをシリアルエンコーダに交換可能であることを特徴とする、（１）または（２）に記載の耐ノイズ性向上システム。
　（４）　前記Ｒ／Ｄ変換手段は、Ｒ／Ｄ変換ボードであることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システム。
　（５）　前記Ｒ／Ｄ変換手段は、前記Ｒ／Ｄ変換ボードを筐体に収容してなるＲ／Ｄ変換ユニットであることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システム。
　（６）　（１）ないし（３）のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システムを構成するための、Ｒ／Ｄ変換ボード。
　（７）　（１）ないし（３）のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システムを構成するための、Ｒ／Ｄ変換ボードを筐体に収容してなる、Ｒ／Ｄ変換ユニット。
　（８）　（１）ないし（５）のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システムを構成するための、ドライバ。
　（９）　レゾルバ信号とデジタルシリアル信号とを変換可能なＲ／Ｄ変換手段をレゾルバに接続し、シリアルインタフェースならびに該Ｒ／Ｄ変換手段との信号授受を対応可能とするソフトウェアを備えたドライバを該Ｒ／Ｄ変換手段に接続することにより、該レゾルバをセンサとするサーボモータの耐ノイズ性を向上させることを特徴とする、耐ノイズ性向上方法。
　（１０）　前記Ｒ／Ｄ変換手段はＲ／Ｄ変換ボードか、またはこれを筐体に収容してなるＲ／Ｄ変換ユニットであることを特徴とする、（９）に記載の耐ノイズ性向上方法。
　すなわち本発明は、ノイズが影響を与えるアナログ信号（レゾルバ信号）をデジタル信号に変換することで耐ノイズ性を向上させ、差動のシリアルインターフェースによりさらに耐ノイズ性を向上させることを可能とする。それとともに本発明に係るドライバは、受け回路がシリアルエンコーダ（以下、単に「エンコーダ」ともいう。）の受け回路と共通になるため、レゾルバとＲ／Ｄ変換ボードの組合せ、またはエンコーダ単品のいずれをもハード的に接続することができる。なお、レゾルバ、エンコーダ両センサ仕様に対応可能なように、ドライバにはプログラムが備えられる。
　なお、Ｒ／Ｄ変換後のデジタルデータをシリアルインターフェイスを介して送ること自体は、上述特許文献にも開示されている。しかしこれら従来技術の課題は、簡単な構成で誤差データを取得できかつ大容量のメモリを必要としない低コストのレゾルバインターフェース装置を提供することや、回転機の高回転時にも補正処理時間に起因した角度検出誤差の発生を防止することである。一方本願発明は、サーボモータとサーボドライバにおいて耐ノイズ性を向上させることができ、かつドライバの組み合わせ方の自由度を増すという課題に対する解決手段として構成されたものである。つまり本発明によれば、耐ノイズ性の向上ができ、さらにドライバを変更せずに異なるセンサのモータを駆動でき、これら従来技術とは相違するものである。
　本発明の耐ノイズ性向上システム、Ｒ／Ｄ変換ボード、Ｒ／Ｄ変換ユニット、ドライバおよび耐ノイズ性向上方法は上述のように構成されるため、これによれば、従来は一対一の関係で専用に組合せることが必要だったサーボモータとサーボドライバにおいて、耐ノイズ性を向上させることができ、かつ１種類のドライバによって異なる種類のセンサを備えたサーボモータを組み合わせて使用することができ、ドライバの組み合わせ方の自由度を増すことができる。
　つまり従来、サーボモータ搭載のセンサを変更しようとするには、そのセンサと対応する専用のドライバも併せて新たに調達しなければならなかったものが、シリアルインターフェースのハードと、Ｒ／Ｄ変換手段およびエンコーダのいずれにも対応できるソフトウェアを実装する一つのドライバを用意するだけの本発明では、異なる種類のセンサ（耐環境性に優れたレゾルバ、検出精度に優れたシリアルエンコーダ）を搭載したサーボモータであっても、当該ドライバをそのまま組み合わせて使用することが可能になる。したがって、サーボモータに搭載するセンサの変更を容易に行うことができるとともに、サーボモータ－ドライバシステムの管理も簡素化することができる。
本発明の耐ノイズ性向上システムの構成を示す概念図である。 本発明の耐ノイズ性向上システムの別の構成を示す概念図である。 本発明に係るＲ／Ｄ変換ボードの構成例を示すブロック図である。 従来のサーボモータとサーボドライバの組み合わせ方を示す概念図である。
１、２１…Ｒ／Ｄ変換手段
２、２２…ドライバ
３、２３…シリアルインタフェース
４、２４…ソフトウェア
７、１７、２７…サーボモータ
８、２８…レゾルバ
１０、２１０…耐ノイズ性向上システム
１９…シリアルエンコーダ
３１…Ｒ／Ｄ変換ボード　　３１３…Ｒ／Ｄ変換ＩＣ　　３１４…多回転ＡＳＩＣ　　３１５…トランシーバ　　３１６…電源
３２…ドライバ
３８…レゾルバ
４２…レゾルバ専用のドライバ
４７、５７…サーボモータ
４８…レゾルバ
５２…エンコーダ専用のドライバ
５９…エンコーダ
　以下、図面により本発明を詳細に説明する。
　図１は、本発明の耐ノイズ性向上システムの構成を示す概念図である。図示するように本発明の耐ノイズ性向上システム１０は、レゾルバ信号とデジタルシリアル信号とを変換可能なＲ／Ｄ変換手段１と、これに対応するドライバ２とからなるシステムであって、ドライバ２は、シリアルインタフェース３ならびにＲ／Ｄ変換手段との信号授受を対応可能とするソフトウェア４を備えていることを、主たる構成とする。
　かかる構成により本耐ノイズ性向上システム１０では、センサとしてレゾルバ８を用いるサーボモータ７に対して本システム１０が適用されると、Ｒ／Ｄ変換手段１によってレゾルバ８からのレゾルバ信号は耐ノイズ性の高いデジタルシリアル信号に変換されるため、サーボモータ７およびサーボシステム全体の耐ノイズ性が向上する。一方、ドライバ２からのデジタルシリアル信号は、Ｒ／Ｄ変換手段１によってレゾルバ信号に変換されてレゾルバ８へと送信される。
　本発明耐ノイズ性向上システム１０においては、Ｒ／Ｄ変換手段１を、サーボモータ７の直近位置に設ける構成とすることができる。つまり、Ｒ／Ｄ変換手段１ができる限りサーボモータ７に近い位置に位置するように、レゾルバ８の直近位置に接続する構成とすることができる。
　これにより、環境からのノイズの影響を受けやすいレゾルバ信号は、レゾルバ８において生成した直後に、ノイズの影響を受けにくいデジタルシリアル信号に変換される。つまり、伝送経路の最上流位置にて信号を耐ノイズ性の高いものに変換できるため、サーボモータ７およびサーボシステム全体の耐ノイズ性を効果的に向上させることができる。
　なお、ドライバ２に設けるシリアルインタフェース３としては、耐ノイズ性の高い差動方式のインターフェイスを用いることが望ましい。また、Ｒ／Ｄ変換手段１との間の伝送経路においても同様、差動方式のケーブルを用いるなど、システム全体に差動インターフェイスを用いることが望ましい。
　図２は、本発明の耐ノイズ性向上システムの別の構成を示す概念図である。図示するように本耐ノイズ性向上システム２１０は、レゾルバ信号とデジタルシリアル信号とを変換可能なＲ／Ｄ変換手段２１と、これに対応するドライバ２２とからなるシステムであって、ドライバ２は、シリアルインタフェース３ならびにＲ／Ｄ変換手段との信号授受を対応可能とするソフトウェア２４を備えるが、当該ソフトウェア２４は、Ｒ／Ｄ変換手段２１との信号授受の他にシリアルエンコーダ１９との信号授受にも対応可能に構成されていることを、特徴とする。
　かかる構成により本耐ノイズ性向上システム２１０においては、別途専用ドライバを用いることなく、センサをレゾルバ２８からシリアルエンコーダ１９に交換可能である。つまり、レゾルバ２８を搭載したサーボモータ２７からシリアルエンコーダ１９を搭載したサーボモータ１７へと交換する際、別途ドライバを用いることなく、本システム２１０をそのまま用いて接続することができる。また逆に、シリアルエンコーダ１９を搭載したサーボモータ１７に本システム２１０が接続されている状態からレゾルバ２８を搭載したサーボモータ２７へと交換することも、何ら別途ドライバを用いることなく、本システム２１０をそのまま用いて接続することができる。
　なお図において、ドライバ２２とＲ／Ｄ変換手段２１との接続、ドライバ２２とシリアルエンコーダ１９との接続は、同時になされることを意味するものではなく、いずれか一方を必要に応じて接続できる、交換できることを示すものである。
　図３は、本発明に係るＲ／Ｄ変換ボードの構成例を示すブロック図である。図示するように本発明に係るＲ／Ｄ変換手段は、Ｒ／Ｄ変換ボード３１とすることができる。つまり、レゾルバ信号－デジタル（シリアル）信号の変換を行うボードである。このＲ／Ｄ変換ボードを使用することで、これまで専用の組合せが必要だったサーボモータとサーボドライバの組合せを、上述のとおり１種類のドライバ３２でもって、異なる種類のセンサを備えたサーボモータを組み合わせて使用することができ、ドライバの組み合わせ方の自由度を増すことができる。なお、レゾルバ３８搭載のサーボモータの場合はＲ／Ｄ変換ボード３１を用いて、一方シリアルエンコーダ（図示せず）搭載のサーボモータの場合は、ドライバ３２と直接接続して用いる。なおまた、図示するように、レゾルバ３８はＲ／Ｄ変換ＩＣ（Ｓｍａｒｔ　ｃｏｄｅｒ）３１３により励磁されるとともに、これに対してＳＩＮ出力およびＣＯＳ出力を送る。Ｒ／Ｄ変換ＩＣ３１３は多回転ＡＳＩＣ３１４にＲ／Ｄデータを送る。トランシーバ３１５はドライバ３２との間ではシリアルデータを送受信する。なお、ドライバ３２用の電源（ＤＣ／ＤＣ）３１６の電圧数値は一例である。
　本発明の耐ノイズ性向上システムに係るＲ／Ｄ変換手段は、上述のＲ／Ｄ変換ボードを筐体に収容してなるＲ／Ｄ変換ユニットという、一物品の形態として用いてもよい。Ｒ／Ｄ変換ユニットとこれに対応するドライバとによって、本システムを構成することができる。本Ｒ／Ｄ変換ユニット自体もまた、本願発明の範囲内である。
　もちろんＲ／Ｄ変換手段は、Ｒ／Ｄ変換ユニットという形態ではなく、筐体を特に伴わないＲ／Ｄ変換ボードのままのものを用いることとしてもよい。なお、Ｒ／Ｄ変換ボード自体もまた、本願発明の範囲内である。さらにまた、以上述べた耐ノイズ性向上システムを構成するためのドライバ自体も、本願発明の範囲内である。
　図１により、本発明の耐ノイズ性向上方法を説明する。本耐ノイズ性向上方法は、レゾルバ信号とデジタルシリアル信号とを変換可能なＲ／Ｄ変換手段１をレゾルバ８に接続し、シリアルインタフェース３ならびにＲ／Ｄ変換手段１との信号授受を対応可能とするソフトウェア４を備えたドライバ２をＲ／Ｄ変換手段１に接続することにより、レゾルバ８をセンサとするサーボモータ７の耐ノイズ性を向上させるものである。上述のとおりＲ／Ｄ変換手段１としてはＲ／Ｄ変換ボード、またはこれを筐体に収容してなるＲ／Ｄ変換ユニットを用いるものとすることができる。
　本発明の耐ノイズ性向上システム、Ｒ／Ｄ変換ボード、Ｒ／Ｄ変換ユニット、ドライバおよび耐ノイズ性向上方法によれば、サーボシステムにおいて耐ノイズ性を向上させることができ、かつ１種類のドライバによって異なる種類のセンサを備えたサーボモータを組み合わせて使用することができ、ドライバの組み合わせ方の自由度を増すことができる。したがってＦＡ、特にレゾルバまたはシリアルエンコーダをセンサとするＡＣサーボモータ製造や、これらを使用するあらゆる産業分野、技術分野において産業上利用性が高い発明である。
　
　

Claims (10)

  1. レゾルバ信号とデジタルシリアル信号とを変換可能なＲ／Ｄ変換手段と、これに対応するドライバと、からなる耐ノイズ性向上システムであって、該ドライバは、シリアルインタフェースならびに該Ｒ／Ｄ変換手段との信号授受を対応可能とするソフトウェアを備えており、かかる構成により、センサとしてレゾルバを用いるサーボモータの耐ノイズ性を向上させることができる、耐ノイズ性向上システム。
  2. 前記Ｒ／Ｄ変換手段は、前記サーボモータの直近位置に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の耐ノイズ性向上システム。
  3. 前記ドライバは、前記Ｒ／Ｄ変換手段との信号授受の他にシリアルエンコーダとの信号授受にも対応可能なソフトウェアを備えており、かかる構成により、別途専用ドライバを用いることなくセンサをシリアルエンコーダに交換可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の耐ノイズ性向上システム。
  4. 前記Ｒ／Ｄ変換手段は、Ｒ／Ｄ変換ボードであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システム。
  5. 前記Ｒ／Ｄ変換手段は、前記Ｒ／Ｄ変換ボードを筐体に収容してなるＲ／Ｄ変換ユニットであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システム。
  6. 請求項１ないし３のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システムを構成するための、Ｒ／Ｄ変換ボード。
  7. 請求項１ないし３のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システムを構成するための、Ｒ／Ｄ変換ボードを筐体に収容してなる、Ｒ／Ｄ変換ユニット。
  8. 請求項１ないし５のいずれかに記載の耐ノイズ性向上システムを構成するための、ドライバ。
  9. レゾルバ信号とデジタルシリアル信号とを変換可能なＲ／Ｄ変換手段をレゾルバに接続し、シリアルインタフェースならびに該Ｒ／Ｄ変換手段との信号授受を対応可能とするソフトウェアを備えたドライバを該Ｒ／Ｄ変換手段に接続することにより、該レゾルバをセンサとするサーボモータの耐ノイズ性を向上させることを特徴とする、耐ノイズ性向上方法。
  10. 前記Ｒ／Ｄ変換手段はＲ／Ｄ変換ボードか、またはこれを筐体に収容してなるＲ／Ｄ変換ユニットであることを特徴とする、請求項９に記載の耐ノイズ性向上方法。
    　
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09233795A (ja) * 1996-02-22 1997-09-05 Kobe Steel Ltd モータ用位置検出装置
JP2002081961A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Koyo Seiko Co Ltd 回転角度検出装置、ブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置
JP2004301772A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Aisin Aw Co Ltd 回転角検出装置及び回転角検出方法
JP2008076078A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Tamagawa Seiki Co Ltd 角度信号補正方法
JP2010197217A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Tamagawa Seiki Co Ltd レゾルバ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2547623B2 (ja) * 1988-09-01 1996-10-23 横河電機株式会社 ダイレクト・ドライブ・モータシステム
JP2600912B2 (ja) * 1989-07-17 1997-04-16 横河電機株式会社 モータ・ドライブ・システム
JP4688745B2 (ja) * 2006-07-12 2011-05-25 オリエンタルモーター株式会社 位置検出装置
JP4363428B2 (ja) * 2006-08-31 2009-11-11 株式会社日立製作所 電動ブレーキ装置および自動車

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09233795A (ja) * 1996-02-22 1997-09-05 Kobe Steel Ltd モータ用位置検出装置
JP2002081961A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Koyo Seiko Co Ltd 回転角度検出装置、ブラシレスモータ及び電動パワーステアリング装置
JP2004301772A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Aisin Aw Co Ltd 回転角検出装置及び回転角検出方法
JP2008076078A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Tamagawa Seiki Co Ltd 角度信号補正方法
JP2010197217A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Tamagawa Seiki Co Ltd レゾルバ

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